Kimia telah menginvasi kehidupan manusia sejak zaman kuno dan terus memberinya beragam bantuan bahkan sampai sekarang. Kimia organik sangat penting ketika mempertimbangkan senyawa organik - siklik jenuh, tak jenuh, aromatik, dan heterosiklik. Zat obat telah dikenal sejak zaman dahulu kala. Misalnya, di Rus Kuno, pakis jantan, opium, dan tanaman lainnya digunakan sebagai obat. Dan hingga saat ini, 25-30% dari berbagai ramuan, tincture dan ekstrak organisme tumbuhan dan hewan digunakan sebagai obat. Belakangan ini, biologi, ilmu kedokteran, dan praktik semakin banyak menggunakan pencapaian kimia modern. Sejumlah besar senyawa obat dipasok oleh ahli kimia, dan kemajuan baru telah dicapai dalam bidang kimia obat dalam beberapa tahun terakhir. Dari sejarah:

Semua bahan obat dapat dibagi menjadi dua kelompok besar: anorganik dan organik, anorganik dan organik. Baik yang diperoleh dari bahan baku alami maupun sintetik. Bahan baku pembuatan sediaan anorganik adalah batuan, bijih, gas, air danau dan laut, serta limbah kimia. Bahan baku sintesis obat organik adalah gas alam, minyak bumi, batu bara, serpih dan kayu. Minyak dan gas merupakan sumber bahan mentah yang berharga untuk sintesis hidrokarbon, yang merupakan produk antara dalam produksi bahan organik dan obat-obatan. Petroleum jelly, petroleum jelly, dan parafin yang diperoleh dari minyak bumi digunakan dalam praktik medis.

Klasifikasi bahan obat 1. obat tidur dan obat penenang (sedative); 2. kardiovaskular; 3. analgesik (pereda nyeri), antipiretik dan anti inflamasi; 4. antimikroba (antibiotik, obat sulfonamida, dll); 5. anestesi lokal; 6. antiseptik; 7. diuretik; 8. hormon; 9. vitamin, dll.

Obat tidur Zat yang menyebabkan tidur termasuk dalam golongan yang berbeda, namun yang paling terkenal adalah turunan asam barbiturat. Asam barbiturat dibentuk oleh reaksi urea dengan asam malonat. Turunannya disebut barbiturat, semua barbiturat menekan sistem saraf. Amytal memiliki berbagai efek sedatif. Pada beberapa pasien, obat ini mengurangi hambatan yang berhubungan dengan kenangan menyakitkan dan terpendam. Tubuh manusia menjadi terbiasa dengan barbiturat karena seringnya digunakan sebagai obat penenang dan alat bantu tidur, sehingga orang yang menggunakan barbiturat menyadari bahwa mereka memerlukan dosis yang semakin besar. Demidrol banyak digunakan sebagai obat penenang dan hipnotis. Ini bukan barbiturat, tapi milik eter. Demidrol adalah antihistamin aktif. Ini memiliki efek anestesi lokal, tetapi terutama digunakan dalam pengobatan penyakit alergi.

Alkaloid Cukup 0,005 mg LSD yang masuk ke otak manusia hingga menimbulkan halusinasi.Banyak alkaloid yang tergolong racun dan obat-obatan. Ini adalah pereda nyeri yang baik, tetapi dengan penggunaan morfin yang berkepanjangan, seseorang menjadi kecanduan, dan tubuh membutuhkan dosis obat yang semakin besar.

Atropin adalah bentuk hyoscyamine yang tidak aktif secara optik, banyak digunakan dalam pengobatan sebagai penangkal yang efektif untuk keracunan zat antikolinesterase, seperti insektisida physostigmine dan organofosfat. Ini secara efektif meredakan bronkospasme, melebarkan pupil, dll. Dosis toksik menyebabkan gangguan penglihatan, penekanan air liur, vasodilatasi, hiperpireksia (demam), agitasi dan delirium (kebodohan). Morfin adalah alkaloid opium yang paling penting. Ini diekstrak dari getah susu kering yang muncul dari potongan kepala opium poppy (Papaver somniferum) yang belum matang. Morfin mengandung gugus hidroksil fenolik dan alkohol. Ini adalah analgesik narkotika dan digunakan untuk menghilangkan rasa sakit. Namun penggunaan jangka panjang menyebabkan kecanduan dan menyebabkan mual, muntah, dan sembelit.

Quinidine Quinidine, diastereomer kina, ditemukan di kulit kina (misalnya, Cinchona succirubra) dalam jumlah berkisar antara 0,25 hingga 1,25%. Ini adalah obat jantung antiaritmia yang digunakan untuk mencegah fibrilasi atrium (atrial fibrillation). Kafein Kafein ditemukan dalam kopi, teh, coklat, cola dan mate (teh Paraguay). Ini dikonsumsi dalam banyak minuman oleh jutaan orang di seluruh dunia. Kafein biasanya diekstraksi dari teh, debu teh, limbah teh, atau diisolasi dengan cara sublimasi saat memanggang kopi. Itu juga dapat disintesis dari teobromin. Kafein memiliki efek stimulasi pada sistem saraf pusat dan kardiovaskular dan digunakan untuk merangsang aktivitas jantung, pernapasan, dan sebagai penangkal keracunan morfin dan barbiturat. Ini adalah bagian dari produk dengan nama dagang empirin, fiorinol, cafergot, vigrain.

Kokain diperoleh dari daun koka (Erythroxylum coca) atau disintesis dari ecgonine, diisolasi dari bahan tumbuhan. Ini adalah anestesi lokal yang kuat dan merupakan bagian dari obat Brompton, yang digunakan untuk menghilangkan rasa sakit parah yang menyertai tahap akhir kanker. Efek stimulasinya pada sistem saraf pusat mengurangi sedasi dan melemahnya pernapasan akibat penggunaan morfin atau metadon, yang digunakan sebagai analgesik narkotika dalam campuran Brompton. Kecanduan kokain terjadi dengan sangat cepat. Ini termasuk dalam daftar zat yang harus dikontrol dengan sangat hati-hati. Vinblastin dan vinkristin. Periwinkle Vinblastine dan Vincristine. Periwinkle (Catharanthus roseus, sebelumnya dikenal sebagai Vinca rosea) mengandung banyak alkaloid kompleks, termasuk agen antikanker yang kuat vinblastine dan vincristine. Karena konsentrasi alkaloid aktif dalam periwinkle dapat diabaikan, produksi industri membutuhkan sejumlah besar bahan baku tanaman. Jadi, untuk mengisolasi 1 g vincristine, Anda perlu mengolah 500 kg akar. Vinblastine digunakan untuk mengobati berbagai bentuk kanker dan sangat efektif pada penyakit Hodgkin (limfogranulomatosis) dan karsinoma korionik. Vincristine digunakan untuk mengobati leukemia akut, dan dalam kombinasi dengan obat lain, limfogranulomatosis.

Nikotin. Nikotin. Alkaloid cair ini diisolasi dalam bentuk murni pada tahun 1828 oleh Posselt dan Reimann. Sumber utamanya adalah tembakau (Nicotiana tabacum), produksi daun tahunannya melebihi 5 juta ton, Nikotin juga terdapat pada berbagai jenis lumut gada, ekor kuda dan beberapa tanaman lainnya. Saat merokok, sebagian besar nikotin dihancurkan atau diuapkan. Nikotin adalah racun yang kuat. Dalam jumlah kecil merangsang pernapasan, tetapi dalam jumlah besar menghambat transmisi impuls di kelenjar saraf simpatis dan parasimpatis. Kematian terjadi karena berhentinya pernapasan. Nikotin mempunyai efek yang kuat pada sistem kardiovaskular, menyebabkan vasokonstriksi perifer, takikardia, dan peningkatan tekanan darah sistolik dan diastolik. Nikotin (biasanya dalam bentuk sulfat) digunakan sebagai insektisida dalam bentuk aerosol dan bubuk. Lobeline Lobeline ditemukan di lobelia (Lobelia inflata) dan memiliki efek yang mirip dengan nikotin. Oleh karena itu, termasuk dalam tablet yang memudahkan berhenti merokok. Dalam dosis kecil dapat merangsang pernapasan, dan oleh karena itu digunakan dalam kasus mati lemas, keracunan gas, mis. ketika Anda perlu merangsang pernapasan. Sebaliknya, dosis besar melumpuhkan pernapasan.

Obat analgesik, antipiretik dan antiinflamasi Asam salisilat Aspirin Sekelompok besar obat merupakan turunan asam salisilat. Asam salisilat adalah desinfektan yang kuat. Garam natriumnya digunakan sebagai analgesik, anti inflamasi, antipiretik dan pengobatan rematik. Dari turunan asam salisilat, yang paling terkenal adalah esternya - asam asetilsalisilat, atau aspirin. Aspirin adalah molekul yang dibuat secara artifisial dan tidak terjadi di alam. Ketika dimasukkan ke dalam tubuh, asam asetilsalisilat tidak berubah di lambung, tetapi di usus, di bawah pengaruh lingkungan basa, ia terurai, membentuk anion dari dua asam - salisilat dan asetat. Anion memasuki darah dan diangkut ke berbagai jaringan.

Salol Salol merupakan ester asam salisilat dengan fenol (fenil salisilat) yang mempunyai sifat desinfektan, antiseptik dan digunakan untuk penyakit usus. Obat antipiretik dan analgesik yang umum adalah Analgin, turunan fenilmetilpirazolon - middleopyrine dan analgin. Analgin memiliki toksisitas rendah dan sifat terapeutik yang baik.

Anestesi lokal Selama berabad-abad, tempat dominan dalam gudang obat penghilang rasa sakit ditempati oleh morfin, komponen aktif utama opium. Itu digunakan pada masa dimana sumber tertulis pertama yang sampai kepada kita berasal. Kerugian utama morfin adalah terjadinya kecanduan yang menyakitkan dan depresi pernapasan. Turunan morfin yang terkenal adalah kodein dan heroin. Zat anestesi sintetik (penghilang rasa sakit) yang diperoleh dengan menyederhanakan struktur kokain memiliki kepentingan praktis yang besar. Ini termasuk anestesi, novokain, dikain.

Agen antimikroba Obat-obatan dalam kelompok ini memiliki spektrum aksi antimikroba yang luas, mempengaruhi sebagian besar bakteri (termasuk Proteus dan Pseudomonas aeruginosa), jamur mirip ragi, dan infeksi protozoa. Mereka juga efektif dalam pengobatan infeksi usus: disentri, salmonellosis, infeksi keracunan makanan, dispepsia enzimatik, dll. 1. Turunan 8-hidroksikuinolin 2. Turunan naftiridin - piridopiridin 3. Kelompok turunan piridopirimidin dan 8-hidroksikuinolin 4. Sediaan fluorokuinolon 5. Turunan kuinoksalin 6 Turunan nitrofuran

Fluoroquinolones Fluoroquinolones secara kimiawi mirip dengan asam oksolinat, tetapi berbeda dengan asam oksolinat, fluoroquinolon mempunyai efek antimikroba yang luas dan efektif tidak hanya melawan infeksi saluran kemih, tetapi juga melawan penyakit lain. Mekanisme kerja antimikroba obat golongan ini terutama berhubungan dengan penghambatan sintesis protein. Turunan quinoxaline Turunan quinoxaline - obat dari kelompok ini memiliki aktivitas antibakteri, spektrum aksi antimikroba yang luas, dan efektif melawan infeksi yang disebabkan oleh Escherichia coli dan disentri coli, salmonella, stafilokokus, dan mikroorganisme patogen lainnya. Turunan quinoxaline hanya diresepkan di rumah sakit di bawah pengawasan ketat dokter. Nitrofuran adalah obat yang mirip dengan antibiotik spektrum luas. Mereka aktif melawan flora gram positif dan gram negatif; E. coli dan basil disentri, patogen paratifoid, salmonella, Vibrio cholerae, Giardia, Trichomonas, dll sensitif terhadapnya.Mekanisme kerja antimikroba dikaitkan dengan depresi pernapasan mikroorganisme (blokade dehidrogenase yang terlibat dalam proses redoks).

Antibiotik Biasanya antibiotik adalah zat yang disintesis oleh satu mikroorganisme dan mampu mencegah perkembangan mikroorganisme lain. Pada tahun 1929, sebuah kecelakaan memungkinkan ahli bakteriologi Inggris Alexander Fleming untuk mengamati aktivitas antimikroba penisilin untuk pertama kalinya. Kultur Staphylococcus yang ditanam dalam media nutrisi secara tidak sengaja terinfeksi jamur hijau. Fleming memperhatikan bahwa basil stafilokokus yang ditemukan berdekatan dengan jamur sedang dimusnahkan. Pada tahun 1940, senyawa kimia yang dihasilkan jamur dapat diisolasi. Itu disebut penisilin. PENISILIN (titik putih). Efek penghambatannya (cincin gelap) terhadap pertumbuhan koloni stafilokokus (garis-garis) terlihat

Saat ini, sekitar 2000 antibiotik telah dideskripsikan, namun hanya sekitar 3% yang dapat digunakan secara praktis, sisanya ternyata beracun. Antibiotik mempunyai aktivitas biologis yang sangat tinggi. Mereka termasuk dalam kelas senyawa berbeda dengan berat molekul kecil. Antibiotik berbeda dalam struktur kimia dan mekanisme kerjanya terhadap mikroorganisme berbahaya. Misalnya, penisilin diketahui mencegah bakteri memproduksi zat yang digunakan untuk membangun dinding selnya. Dinding sel yang rusak atau hilang dapat menyebabkan sel bakteri pecah dan mengeluarkan isinya ke lingkungan sekitarnya. Hal ini juga memungkinkan antibodi menembus bakteri dan menghancurkannya. Penisilin hanya efektif melawan bakteri gram positif. Streptomisin efektif melawan bakteri gram positif dan gram negatif. Kerugian signifikan dari streptomisin adalah bakteri terbiasa dengan sangat cepat, selain itu, obat tersebut menyebabkan efek samping: alergi, pusing, dll. Sayangnya, bakteri secara bertahap beradaptasi dengan antibiotik dan oleh karena itu ahli mikrobiologi terus-menerus dihadapkan pada tugas menciptakan antibiotik baru. .

PRODUKSI ANTIBIOTIK ( MENGGUNAKAN CONTOH TERRAMYCIN ) 1. Spora dari strain jamur kapang yang sangat produktif dan dipilih dengan cermat dikecambahkan dalam sebuah labu. 2. Karena jumlah jamur yang ditumbuhkan di dalam labu sedikit, maka jamur tersebut terus ditumbuhkan dalam wadah yang lebih besar - fermentor kecil. 3. Sementara itu, sebuah fermentor berukuran besar diisi dengan media nutrisi steril yang mengandung zat-zat yang diperlukan untuk pertumbuhan jamur dalam perbandingan yang diperlukan. 4. Karena jamur memerlukan oksigen untuk tumbuh, udara steril dialirkan melalui fermentor 5. Isi dari fermentor kecil dipindahkan ke fermentor produksi. Bahan tambahan lainnya telah disterilkan terlebih dahulu untuk menghindari kontaminasi mikroba yang dapat mengurangi hasil antibiotik. 6. Ketika keluaran antibiotik mencapai maksimum, isi fermentor dimasukkan ke dalam filter berputar, tempat jamur disaring. 7. Filtrat yang mengandung terramycin dimasukkan ke dalam wadah yang ditambahkan reagen kimia yang mengendapkan antibiotik. 9. Endapan Terramycin diproses lebih lanjut untuk menghilangkan sisa pengotor. 8. Campuran kemudian disaring di bawah tekanan, memisahkan endapan antibiotik yang telah dimurnikan sebagian dari pengotor yang tersisa dalam larutan. 10. Antibiotik kristal murni disentrifugasi dan dikeringkan. 11. Sekarang sudah bisa dikemas dan digunakan.

Kimia dan kehidupan.

1. Pendahuluan…………………………………………………………………………………..3 hal.

2. Dari sejarah…………………………………………………………………………………...4 halaman.

3. Kimia dan kedokteran modern………………………………………………... 5-8 hal.

4. Kimia dan Farmakologi…………………………………………………..9-12 hal.

5. Kesimpulan...................................................................................................13-14 hal.

6. Daftar referensi..................................................................................................15 halaman.

Perkenalan

Masyarakat manusia modern hidup dan terus berkembang, secara aktif memanfaatkan capaian ilmu pengetahuan dan teknologi, dan hampir tidak terpikirkan untuk berhenti di jalur ini atau kembali, menolak untuk menggunakan pengetahuan tentang dunia di sekitar kita yang sudah dimiliki umat manusia. Sains berkaitan dengan akumulasi pengetahuan ini, pencarian pola di dalamnya dan penerapannya dalam praktik. Sudah lazim bagi seseorang sebagai objek kognisi untuk membagi dan mengklasifikasikan subjek kognisinya (mungkin untuk kemudahan penelitian) ke dalam banyak kategori dan kelompok; Demikian pula ilmu pengetahuan pada suatu waktu dibagi menjadi beberapa kelas besar: ilmu alam, ilmu eksakta, ilmu sosial, ilmu manusia, dll. Masing-masing kelas ini pada gilirannya dibagi menjadi subkelas, dll. dan seterusnya.

Namun di antara berbagai ilmu tersebut terdapat ilmu-ilmu yang “pemimpin”. dan ilmu pengetahuan “tertinggal”" . Salah satu "pemimpin" ilmu pengetahuan modern adalah biologi, kimia dan kedokteran.

“Paruh kedua abad kita ditandai dengan pesatnya kemajuan pengetahuan biologi dan penerapannya dalam berbagai bidang kehidupan masyarakat modern. Intinya, minat manusia terhadap kehidupan oh alam tak pernah pudar, melainkan hanya sepuluh yang terakhir ya bertahun-tahun telah memungkinkan kita untuk lebih memahami rahasia kehidupan yang menakjubkan dan atas dasar ini mengambil langkah tegas dalam menggunakan penemuan biologis terbaru" (Wakil Presiden Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet Yu.A. Ovchinnikov, 1987).

Tahun lima puluhan menandai dimulainya kebangkitan biologi, yang “berhasil melihat ke dalam sel dan memahami mekanisme khusus kelahiran dan perkembangan organisme"

Ada pendapat bahwa o Abad ke-21 akan menjadi abad biologi, dan semua ilmu pengetahuan lainnya akan menghilang. Prediksi fisikawan besar modern menjadi kenyataan nitas N . Bora, yang berulang kali menyatakan di tahun 50an, bahwa dalam waktu dekat penetrasi paling intensif ke dalam rahasia alam akan menjadi hak prerogatif bukan fisika, tetapi biologi. Paling B Literatur ilmu pengetahuan alam modern, pada tingkat tertentu, dikhususkan untuk mempelajari alam yang hidup. Puluhan ilmu pengetahuan kini mempelajari masalah biologi. Ilmu-ilmu yang berkaitan dengan implementasi penemuan-penemuan biologi terkini juga sangat produktif.

Dapat dikatakan tanpa berlebihan Banyak dari kita berhutang kesehatan dan bahkan nyawa kita pada salah satu cabang biologi ini. Kita berbicara tentang kedokteran, yang dalam beberapa tahun terakhir tidak hanya beralih ke penggunaan obat-obatan generasi baru dan penggunaan bahan-bahan baru dalam praktiknya, tetapi juga ke metode pengobatan yang memungkinkan untuk mempengaruhi penyakit sejak awal, atau bahkan sebelum itu dimulai! Hal ini menjadi mungkin sehubungan dengan studi tentang mekanisme molekuler perkembangan banyak penyakit dan koreksi kelainan bukan dengan metode biasa memasukkan zat yang hilang ke dalam tubuh, namun dengan mempengaruhi proses alami bioregulasi (menggunakan bioregulator khusus atau pada tingkat genetik). Memecahkan banyak masalah utama saat ini, seperti produksi pangan, Banyak obat-obatan dan zat lain yang dikaitkan dengan pengenalan aktif bioteknologi ke dalam kehidupan.

Kemajuan nyata dalam biologi tidak akan mungkin terjadi tanpa interaksi aktifnya dengan ilmu-ilmu lain. Namun paradoks dari kondisi ilmu pengetahuan modern adalah bahwa banyak penelitian menemukan dirinya “berada di persimpangan ilmu pengetahuan,” Untuk memecahkan masalah secara produktif, perlu melibatkan ilmuwan dari berbagai spesialisasi; Apalagi sekarang sudah banyak ilmuwan, Di era spesialisasi yang sempit, orang dipaksa untuk menguasai spesialisasi terkait, dan banyak penelitian modern sulit dikaitkan dengan satu cabang ilmu pengetahuan saja. Ketika memecahkan masalah biologi, gagasan dan metode biologi saling terkait erat, kimia, fisika, matematika dan bidang ilmu lainnya. Ini adalah masalah interaksi antara ilmu kimia dan biologi serta penerapannya dalam kedokteran yang akan menarik minat kita.

3

Dari sejarah.

Seorang dokter tanpa pengetahuan kimia yang baik

Dengan tidak bisa sempurna.

M. V.Lomo n osov

Penting untuk menekankan hubungan khusus antara kimia dan kedokteran. Hubungan ini muncul sejak lama. Kembali pada abad ke-16. Arahan medis dalam kimia telah berkembang luas, yang pendirinya adalah dokter Swiss Paracelsus (1493-1541). “Tujuan kimia adalah… membuat obat,” tulisnya. Paracelsus percaya bahwa segala sesuatu yang bersifat materi, termasuk organisme hidup, terdiri dari tiga prinsip yang proporsinya berbeda-beda: garam (tubuh), merkuri (jiwa) dan belerang (roh). Penyakit diakibatkan oleh kekurangan salah satu di dalam tubuh ini adalah "elemen" yang tenang.

Oleh karena itu, penyakit dapat diobati dengan memasukkan “elemen” yang hilang ke dalam tubuh. Kesuksesan sejumlah usulan Paracelsus metode pengobatan baru berdasarkan penggunaan senyawa anorganik (bukan ekstrak organik yang sebelumnya digunakan) mendorong banyak dokter untuk bergabung dengan sekolahnya dan menjadi sangat tertarik pada kimia.

Masa perkembangan ilmu kimia dan kedokteran (abad XVI-XVIII) ini dikenal dengan istilah iatrokimia. Salah satu perwakilan paling menonjol dari tren baru kimia adalah ahli kimia Jerman Johann Rudolf Glauber (1604-1668). Sebagai seorang dokter dengan pelatihan, ia terlibat dalam pengembangan dan peningkatan metode untuk memproduksi berbagai bahan kimia. Glauber mengembangkan metode untuk memproduksi asam klorida melalui aksi asam sulfat pada garam meja. Setelah mempelajari dengan cermat residu yang diperoleh setelah distilasi asam (natrium sulfat), Glauber menetapkan bahwa zat ini memiliki efek pencahar yang kuat. Dia menyebut zat ini sebagai "garam yang luar biasa"" (itu sungguh menakjubkan) dan menganggapnya sebagai obat mujarab eh lixir kehidupan. Orang sezaman Glauber Mereka menyebut garam ini garam Glauber, dan nama ini bertahan hingga hari ini. Glauber mulai memproduksi garam ini dan sejumlah obat lain yang menurutnya berharga dan mencapai kesuksesan di bidang ini.

Iatrokimia memainkan peran penting dalam perjuangan melawan dogma pengobatan skolastik abad pertengahan. Ia tidak hanya mencoba memberikan landasan kimiawi bagi teori patologi humoral, tetapi juga berkontribusi terhadap kemajuan empiris kimia. Ahli iatrokimia memperkenalkan konsep keasaman dan alkalinitas, menemukan banyak senyawa baru, dan mulai melakukan eksperimen pertama yang dapat direproduksi (walaupun tidak selalu benar secara metodologis).

4

Kimia dan kedokteran modern.

Ahli kimia kedua separuh abad ke-20 meneruskan karya nenek moyang mereka dan sangat A aktif terlibat dalam penelitian satwa liar. Tesis ini setidaknya dapat didukung oleh fakta bahwa dari 39 Hadiah Nobel bidang kimia, diberikan dalam 20 tahun terakhir (1977- 1 996), 21 hadiah (lebih dari setengah! dan ada banyak cabang kimia) diterima untuk solusi kimia- masalah biologis.

Hal ini tidak mengherankan, karena sel hidup adalah kumpulan nyata molekul besar dan kecil yang terus berinteraksi, terbentuk, dan hancur... Sekitar 100.000 proses terjadi di tubuh manusia, masing-masing mewakili kombinasi berbagai transformasi kimia. Dalam satu sel tubuh bisa terjadi sekitar 2000 reaksi. Semua proses ini dilakukan dengan menggunakan perbandingan itu rami dari sejumlah kecil senyawa organik dan anorganik. Kimia modern ditandai dengan transisi ke studi yang komplekselemenorganiksenyawa yang terdiri dari residu anorganik dan organik. Bagian anorganik diwakili oleh air dan ion dari berbagai logam, halogen dan fosfor (terutama), bagian organik diwakili oleh protein, asam nukleat, karbohidrat, lipid dan sekelompok bioregulator dengan berat molekul rendah yang cukup luas, seperti hormon, vi amina, antibiotik, prostaglandin, alkaloid, reg perangsang pertumbuhan, dll.

Bagi dokter dan apoteker modern, studi tentang kimia anorganik juga sangat penting, karena banyak obat bersifat anorganik. Oleh karena itu, dokter harus mengetahui dengan jelas sifat-sifatnya: kelarutan, kekuatan mekanik, reaktivitas, dampak terhadap manusia dan lingkungan.

Pengobatan modern banyak mempelajari hubungan antara kandungan unsur kimia dalam tubuh dengan terjadinya dan perkembangan berbagai penyakit. Ternyata tubuh bereaksi sangat sensitif terhadap perubahan konsentrasi unsur mikro di dalamnya, yaitu. unsur-unsur yang ada dalam tubuh dalam jumlah kurang dari 1 g per 70 kg berat badan manusia. Unsur-unsur tersebut antara lain tembaga, seng, mangan, molibdenum, kobalt, besi, nikel.

Nonmetaloid dalam sistem kehidupan selalu aktif A Atom hidrogen, oksigen, nitrogen, karbon, fosfor, dan belerang dapat ditemukan dalam senyawa organik, serta atom halogen dan boron baik dalam bentuk ion maupun partikel organik. Penyimpangan kandungan sebagian besar unsur tersebut pada organisme hidup seringkali menimbulkan gangguan metabolisme yang cukup parah.

Sebagian besar penyakit disebabkan oleh penyimpangan konsentrasi suatu zat dari norma. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah besar transformasi kimia di dalam sel hidup terjadi dalam beberapa tahap, dan banyak zat yang tidak penting bagi sel itu sendiri, mereka hanya perantara dalam rantai reaksi kompleks; tetapi jika ada mata rantai yang putus, akibatnya seluruh rantai sering kali berhenti memenuhi tujuannya fungsi alih; berhenti n oh budak biasa sel ota untuk sintesis zat-zat yang diperlukan.

Telah terbukti dengan adanya perubahan konsentrasi seng dikaitkan dengan perjalanan kanker, kobalt dan mangan - penyakit otot jantung, nikel - proses pembekuan darah. Penentuan konsentrasi unsur-unsur ini dalam darah terkadang memungkinkan untuk mendeteksi tahap awal berbagai penyakit. Jadi, perubahan konsentrasi seng dalam serum darah berhubungan dengan perjalanan penyakit hati dan limpa, dan konsentrasi kobalt dan kromium berhubungan dengan beberapa penyakit kardiovaskular.

Dalam mempertahankan hidup normal T Kesehatan tubuh memegang peranan yang sangat penting organik molekul. Mereka dapat dibagi menurut prinsip-prinsip yang melekat dalam desainnya menjadi tiga kelompok:

5

makromolekul biologis (protein, asam nukleat dan kompleksnya), oligomer (nukleotida, lipid, peptida dll) dan monomer (hormon, antibiotik, vitamin dan banyak lainnya zat).

Untuk kimia, sangat penting untuk membangun hubungan antar Saya menunggu struktur zat dan sifat-sifatnya khususnya, efek biologis. Untuk tujuan ini, banyak metode modern yang merupakan bagian dari gudang fisika dan kimia organik digunakan., matematika dan biologi.

Dalam ilmu pengetahuan modern, banyak ilmu baru yang muncul di perbatasan kimia dan biologi, yang berbeda dalam metode yang digunakan, tujuan dan objek penelitian. Semua ilmu-ilmu ini biasanya disatukan dalam istilah “biologi fisika-kimia”. Arah ini meliputi:

a) kimia senyawa alam (kimia bioorganik dan bioanorganik kimia bioorganik dan biokimia anorganik masing-masing);

b) biokimia;

c) biofisika;

d) biologi molekuler;

D) genetika molekuler;

e) farmakologi dan farmakologi molekuler

dan banyak disiplin ilmu terkait. Banyak penelitian biologi modern

Metode kimia dan fisikokimia digunakan secara aktif. Kemajuan dalam cabang biologi seperti sitologi, imunologi dan histologi berhubungan langsung dengan perkembangan metode kimia untuk isolasi dan analisis zat. Bahkan ilmu klasik “biologis murni” seperti fisiologi semakin banyak menggunakan pencapaian kimia dan biokimia. Di AS, Institut Kesehatan Nasional (National Institutes of Health) ( Institut Kesehatan Nasional AS) saat ini membiayai bidang ilmu kedokteran yang berkaitan dengan penelitian fisiologis murni, jauh lebih sedikit daripada biokimia, termasuk fisiologi

" ilmu pengetahuan yang tidak menjanjikan dan ketinggalan jaman. Seperti itu, ilmu-ilmu yang sekilas terkesan eksotik, seperti fisiologi molekuler, molekul aku epidemiologi yang jelas, dll. . Jenis analisis biomedis baru khususnya telah muncul , imunoenzimanalisis yang dapat membantu mengetahui adanya penyakit seperti AIDS dan hepatitis; penggunaan metode kimia baru dan peningkatan sensitivitas metode lama kini memungkinkan untuk menentukan banyak zat penting tanpa w integritas kulit pasien, setetes air liur, keringat atau cairan biologis lainnya.

Jadi , Apa fungsi semua ilmu di atas?, apa saja cabang biologi fisika dan kimia?

Dasar kimia senyawa alam adalah kimia organik tradisional, yang pada awalnya dianggap sebagai kimia zat yang terdapat di alam hidup. Kimia organik modern menangani semua senyawa yang memiliki karbon (atau tersubstitusi) heteroanalograntai karbon), dan kimia bioorganik, yang mempelajari senyawa alami, telah menjadi cabang ilmu pengetahuan tersendiri. Ilmu kimia senyawa alam muncul pada pertengahan abad ke-19, ketika beberapa lemak, gula dan asam amino disintesis (ini disebabkan oleh kerja M. Berthelot, F. Velera, A. Butlerova, F. Kekule, dll.).

Polipeptida mirip protein pertama diciptakan pada awal abad kita, pada saat yang sama E. Fisher, bersama dengan peneliti lain, berkontribusi pada studi Sakharov. Perkembangan penelitian kimia bahan alam terus meningkat hingga pertengahan abad ke-20. Mengikuti alkaloid, terpen dan vitamin, ilmu ini mulai mempelajari steroid, zat pertumbuhan, antibiotik, prostaglandin dan bioregulator dengan berat molekul rendah lainnya. Bersamaan dengan itu, kimia senyawa alami mempelajari biopolimer bio-oligomer (asam nukleat, protein,nukleoprotein, glikoprotein, lipoprotein, glikolipid dan sebagainya.). Dasar pantat N semua metode penelitian adalah metode organik

6

kimia, bagaimanapun, untuk memecahkan masalah struktural - tugas fungsional terlibat secara aktif dan

berbagai metode fisika, fisika-kimia, matematika dan biologi. Masalah utama yang dipecahkan oleh kimia senyawa alam adalah:

a) isolasi senyawa yang diteliti dalam keadaan individual menggunakan kristalisasi, distilasi, berbagai jenis kromatografi, elektroforesis, ultrafiltrasi, ultra-kristal, berlawanan arusdistribusi, dll.. ;

b) membangun struktur, termasuk struktur ruang, berdasarkan pendekatan kimia organik organik dan fisika spektroskopi massa,berbagai jenis spektroskopi optik(IR, UV, laser, dll.),Difraksi sinar-Xanalisis resonansi magnetik nuklir, resonansi paramagnetik elektron, dispersi rotasi optik dan dikroisme melingkar, metode kinetika cepat, dll;

c) sintesis kimia dan modifikasi kimia senyawa yang diteliti, termasuk sintesis lengkap, sintesis analog dan turunannya, untuk memastikan struktur, memperjelas hubungan antara struktur dan fungsi biologis, dan memperoleh obat yang berharga untuk penggunaan praktis;

d) pengujian biologis terhadap senyawa yang diperoleh secara in vitro dan in vivo.

Pencapaian terbesar dalam kimia senyawa alami adalah penguraian struktur dan sintesis alkaloid, steroid dan vitamin yang penting secara biologis, syn kimia penuh tanpa beberapa peptida, prostaglandin, penisilin, vitamin, klorofil dan senyawa lainnya; struktur banyak protein telah terbentuk, nukleotida urutan himpunan tidak, dll. dan seterusnya.

Munculnya ilmu biokimia biasanya dikaitkan dengan ditemukannya fenomena katalisis enzimatik dan katalis biologis enzim itu sendiri, yang pertama di antaranya diidentifikasi dan diisolasi dalam keadaan kristal dalam 20xdua puluhanabad. Biokimia mempelajari proses kimia yang terjadi secara langsung pada organisme hidup dan menggunakan metode kimia dalam mempelajari proses biologis. Peristiwa besar dalam biokimia adalah penetapan peran sentral ATP dalam metabolisme energi, penjelasan mekanisme kimia fotosintesis, respirasi dan kontraksi otot, penemuan transaminasi,menetapkan mekanisme pengangkutan zat melalui

membran biologis, dll.

Bi molekuler ilmu pengetahuan muncul pada awal tahun 50an, ketika J.Watson dan F.Crick menguraikan struktur DNA, yang memungkinkan untuk mulai mempelajari cara menyimpan dan menerapkan informasi keturunan.

Pencapaian Molekuler Utama penemuan biologi yang bersemangat tentang kode genetik, mekanisme biosintesis protein di ribosom, dasar-dasar fungsi hemoglobin pembawa oksigen.

Langkah selanjutnya dalam jalur ini adalah munculnya genetika molekuler, yang mempelajari mekanisme kerja unit informasi herediter gen pada tingkat molekuler. Salah satu yang paling relevan permasalahan genetika molekuler adalah pembentukan jalur untuk mengatur ekspresi gen, perpindahan gen dari keadaan aktif ke keadaan tidak aktif dan sebaliknya; pengaturan proses transkripsi dan translasi. Penerapan praktis genetika molekuler adalah perkembangannya dari ka metode rekayasa genetika dan terapi gen, yang memungkinkan untuk memodifikasi informasi herediter yang disimpan dalam sel hidup sedemikian rupa sehingga zat-zat yang diperlukan akan disintesis di dalam sel itu sendiri, yang memungkinkan diperolehnya banyak senyawa berharga secara bioteknologi, serta menormalkan keseimbangan zat yang terganggu. selama sakit. Inti dari rekayasa genetika adalah pemotongan molekul DNA menjadi fragmen-fragmen terpisah, h t o dicapai dengan bantuan enzim dan reagen kimia, diikuti dengan koneksi; operasi ini dilakukan dengan tujuan memasukkan ke dalam secara evolusioner rantai yang berfungsi dengan baik nukleotida fragmen gen baru, bertanggung jawab atas sintesis apa yang kita butuhkan

7

zat, bersama dengan apa yang disebut pengatur bagian DNA, mengamankan aset tersebut n ost" gennya sendiri. Banyak obat telah diproduksi menggunakan rekayasa genetika, sebagian besar berupa protein di alam: insulin, interferon, somatotropin, dll.

8

Kimia dan farmakologi.

Z Pengetahuan tentang hukum dasar dan peraturan kimia diperlukan untuk

mempelajari disiplin ilmu farmasi khusus: teknologi bentuk sediaan, farmakokinesim dan khususnya farmasi kimia.

Farmakologi adalah ilmu tentang obat-obatan, pengaruh berbagai senyawa kimia pada organisme hidup, tentang metode memasukkan obat ke dalam organisme dan tentang interaksi obat antar organisme D di rumah. Farmakologi molekuler mempelajari perilaku molekul obat di dalam sel, pengangkutan molekul tersebut melintasi membran, dll.. Manusia mulai menggunakan bahan obat sejak lama, beberapa ribu tahun yang lalu. Pengobatan kuno hampir seluruhnya didasarkan pada tanaman obat, sebuah pendekatan yang tetap mempertahankan daya tariknya hingga saat ini kita hari. Banyak obat modern mengandung zat yang berasal dari tumbuhan atau bahan kimia

senyawa yang disintesis identik dengan yang ditemukan pada tanaman obat. Salah satu risalah paling awal tentang obat-obatan yang sampai kepada kita ditulis oleh dokter Yunani kuno Hippocrates pada abad ke-4 SM.

Awal mula kimia bahan obat muncul pada masa dominasi alkimia. Kemoterapi modern dimulai pada awal abad ke-20 berdasarkan karya P. Ehrlich pada obat antimalaria dan turunan asam arsenik. Saat ini N Puluhan dan ratusan ribu bahan obat telah diidentifikasi, dan pencariannya terus berlanjut. Namun jumlah obat yang digunakan secara aktif tentu saja jauh lebih kecil. Tidak semua zat disintesis sebagai p dari bahan obat baru yang digunakan dalam praktik. Banyak obat yang sebelumnya banyak digunakan kini terpaksa tidak lagi digunakan karena fakta bahwa analog yang lebih efektif muncul yang bekerja pada penyebab penyakit jauh lebih selektif dan memiliki lebih sedikit kontraindikasi dan efek samping. Pada tahun 1995, lebih dari 3 ribu jenis produk obat yang mengandung sekitar 2 ribu bahan kimia berbeda yang berasal dari sintetis disetujui untuk digunakan di Rusia.. Salah satu keberhasilan besar farmakologi pada paruh kedua abad kita adalah penciptaan dan pengenalan antibiotik spektrum luas: obat sulfa, vitamin, obat yang mempengaruhi aktivitas sistem saraf pusat, obat penenang, neuroleptik, psikotomimetikdll. Banyak dari obat ini ditemukan dan pertama kali digunakan di negara kita(fluorofur, phenazepam, siklodol, sediaan vitamin dan banyak lainnya. d r.)

Karakter dan kekuatan kerja obat tidak hanya bergantung pada komposisi dan strukturnya, tetapi juga pada fisik mereka - sifat kimia, yang juga menjadi subjek kajian kimia anorganik. Perbedaan sifat-sifat ini, pada gilirannya, memungkinkan untuk mengembangkan metode analisis yang tepat, untuk menilai keaslian, kualitas yang baik, kesesuaian bahan anorganik dalam resep, dan urutan penyimpanan obat.

Mari kita lihat lebih dekat penggunaan beberapa zat anorganik dalam pengobatan.

Bangsawan gas. Helium. Studi biologi menunjukkan bahwa atmosfer helium tidak mempengaruhi peralatan genetik manusia, tidak mempengaruhi perkembangan sel dan frekuensi mutasi. Pernapasan udara helium (udara yang nitrogennya sebagian atau seluruhnya digantikan oleh helium) mengalami peningkatan V meningkatkan pertukaran oksigen di paru-paru, mencegah emboli nitrogen (penyakit caisson).

Xenon suka radiopakzat ini banyak digunakan dalam fluoroskopi

otak. Radon dalam ultramikro dosis mempunyai efek positif pada sistem saraf pusat, oleh karena itu banyak digunakan dalam fisioterapi (mandi radon). Ini juga digunakan dalam pengobatan pasien kanker.

Asam borat H3BO3 dan tetraborat natrium (boraks) Na 2 V 4 O 7 *10Jam 2 O digunakan dalam pengobatan sebagai antiseptik.

9

Natrium bromida dan kalium bromida catatan ya dalam kedokteran sebagai obat penenang yang menormalkan hubungan yang terganggu antara proses eksitasi dan penghambatan di korteks serebral.

Natrium bikarbonat (soda kue) digunakan dalam praktik medis karena kemampuannya menciptakan reaksi basa dalam larutan air sebagai hasil hidrolisis. Ini digunakan secara internal untuk meningkatkan keasaman jus lambung, tukak lambung pada lambung dan duodenum, mulas, asam urat, diabetes, radang selaput lendir hidung pada saluran pernapasan bagian atas. Digunakan secara eksternal sebagai alkali lemah untuk luka bakar, untuk membilas, mencuci dan

inhalasi untuk pilek, konjungtivitis, stomatitis, radang tenggorokan, dll.

Hidroksida kalsium dalam bentuk air jeruk nipis digunakan secara eksternal dan internal sebagai anti inflamasi, astringen dan desinfektan. Bila digunakan secara eksternal, air jeruk nipis biasanya dicampur dengan sedikit minyak, digunakan dalam bentuk emulsi untuk luka bakar, dan juga untuk beberapa penyakit kulit dalam bentuk salep cair.

Yodium dalam bentuk larutan alkohol atau larutan yodium dalam larutan iodida berair kalium dan natrium digunakan sebagai agen desinfektan dan hemostatik.

iodida potasium digunakan untuk mengobati penyakit mata - katarak, glaukoma. Ini sering digunakan untuk keracunan garam merkuri.

Natrium iodida digunakan sebagai obat, karena tubuh manusia selalu membutuhkan sejumlah yodium. Tubuh manusia mengandung sekitar 25 mg yodium, yang mana sekitar 15 mg terlokalisasi di kelenjar tiroid. Kekurangan yodium menyebabkan pembesaran patologis kelenjar tiroid. Pasien diberi resep dosis kecil secara oral

natrium iodida - 0,1 mg/hari.

Kal karbonat tion digunakan secara internal tidak hanya sebagai sediaan kalsium, tetapi juga sebagai sarana menyerap dan menetralkan asam.

Oksigen digunakan dalam pengobatan untuk anestesi gas. Menghirup oksigen murni terkadang diresepkan untuk keracunan dan beberapa penyakit serius.

Mouse B Yak dan semua senyawanya sangat beracun, tetapi beberapa di antaranya digunakan dalam pengobatan. Kalium arsenit K As O 2 digunakan dalam bentuk larutan sebagai tonik untuk anemia dan kelelahan sistem saraf.

Perak nitrat (lapis). Dalam pengobatan, kemampuannya untuk mengentalkan protein, mengubahnya menjadi senyawa yang tidak larut. Digunakan untuk membakar luka dan bisul; dalam bentuk salep (1-2% x) dan 2-10% larutan air. Diresepkan secara oral untuk sakit maag dan

usus duabelas jari.

Natrium nitrit digunakan dalam praktik medis sebagai vasodilator untuk angina pektoris, dan juga sebagai penangkal keracunan sianida.

Oksida a H ota (I) merupakan senyawa yang aktif secara fisiologis. Menghirupnya dalam dosis kecil memiliki efek memabukkan, oleh karena itu dinamakan -" gas ketawa " .

Dalam dosis besar menyebabkan hilangnya kepekaan nyeri, oleh karena itu banyak digunakan dalam pengobatan sebagai obat bius yang dicampur dengan oksigen (anestesi gas). Kualitas berharga dari zat ini adalah tidak berbahayanya bagi tubuh.

Magnesium oksida digunakan dalam dosis kecil sebagai pencahar untuk keracunan asam. Termasuk dalam bedak gigi.

Seng oksida dalam pengobatan digunakan untuk membuat salep seng, digunakan sebagai antiseptik.

Permanganat kalium banyak digunakan dalam pengobatan. Larutan encernya digunakan sebagai desinfektan dan agen hemostatik. Sifat desinfektan larutan permanganat kalium karena sifat pengoksidasinya yang tinggi.

Peroksida hidrogen digunakan secara eksternal dalam bentuk larutan dengan fraksi massa 3% sebagai desinfektan dan agen hemostatik. Larutan ini juga digunakan untuk penyakit radang pada selaput lendir mulut dan tenggorokan, untuk pengobatan dan pengobatan luka yang terkontaminasi dan bernanah, serta untuk menghentikan mimisan.

Air raksa B dan hubungannya. Merkuri logam digunakan dalam pengobatan untuk membuat salep. Merkuri(II) oksida kuning termasuk dalam salep mata dan salep untuk pengobatan penyakit kulit. Merkuri(I) klorida, disebut kalomel, digunakan sebagai obat pencahar di beberapa negara. Merkuri (II) klorida, atau merkuri klorida, dalam bentuk larutan yang sangat encer (1:1000) digunakan dalam pengobatan sebagai disinfektan yang ampuh (sekarang sangat jarang).

Sulfur. Di antara sediaan belerang, belerang murni dan belerang yang diendapkan digunakan dalam pengobatan. Belerang yang dimurnikan diperoleh dari warna belerang, yang dengan hati-hati dibebaskan dari kemungkinan pengotor. Sulfur diresepkan secara oral sebagai pencahar dan ekspektoran; itu adalah bagian dari salep dan bedak yang digunakan dalam pengobatan penyakit kulit.

Perak dalam bentuk sediaan koloid collargol dan protargol digunakan secara eksternal sebagai zat, antiseptik dan antiinflamasi.

Natrium sulfat dekahidrat N a 2 JADI 4 * H2O. E itu s Ol ini disebut Glauber untuk menghormati ahli kimia Jerman Glauber. Dalam pengobatan, garam Glauber digunakan sebagai obat pencahar. Dapat digunakan sebagai penangkal keracunan barium dan garam timbal, yang dengannya

menghasilkan endapan barium sulfat dan timbal sulfat yang tidak larut.

Kalsium sulfat 2Ca JADI 4 N 2 HAI - pualam. Dalam pengobatan, digunakan untuk membuat perban dan belat untuk patah tulang dan prostetik gigi.

Magnesium sulfat heptahidrat M g S O 4 * 7 H2O. Banyak digunakan dalam pengobatan sebagai obat pencahar (garam pahit). Ini obat pencahar HAI Efek ini dijelaskan oleh efek penundaan penyerapan air dari usus. Karena tekanan osmotik yang diciptakan oleh garam ini,

air ditahan di lumen usus dan mendorong kemajuan lebih cepat

isinya. Magnesium sulfat digunakan melalui suntikan sebagai antispasmodik, antikonvulsandan anestesi, serta dalam pengobatan tetanus. Untuk hipertensi, itu disuntikkan ke pembuluh darah, dan sebagai agen koleretik - ke dalam duodenum.

Barium sulfat digunakan dalam pengobatan karena ketidaklarutannya dan karena

kemampuan untuk menyerap sinar-x dengan kuat. Ini digunakan dalam bentuk suspensi

dengan fluoroskopi gastrointestinal saluran ususradiopak zat.

Tembaga (II) sulfat pentahidrat C kamu JADI 4 * 5 jam 2 o (tembaga sulfat). Memiliki efek astringen dan antiseptik. Ini digunakan dalam praktik mata untuk konjungtivitis. Lebih jarang digunakan sebagai obat muntah. Larutan tembaga (II) sulfat digunakan sebagai penangkal keracunan fosfor putih. Dalam hal ini, mekanisme efek terapeutik tembaga (II) sulfat didasarkan pada interaksinya dengan fosfor putih, sebagai akibatnya lapisan logam tembaga terbentuk pada partikel fosfor, mengisolasi partikel-partikel ini dari kontak dengan substrat biologis. .

Seng sulfat heptahidrat ZnSO 4 x 7 jam 2 TENTANG. Digunakan untuk menyiapkan obat tetes mata, sebagai zat dan antiseptik.

Kalium-aluminium sulfat KAl(SO 4 ) 2 x 12 N 2 HAI(aluminium o - kalium tawas). Ini memiliki efek astringen, anti-inflamasi dan hemostatik. Obat luar.

Besi (II) sulfat heptahidrat FeSO 4 7 H 2 O. Dalam pengobatan digunakan dalam pengobatan anemia (anemia) yang terjadi akibat kekurangan zat besi dalam tubuh, serta jika tubuh lemah dan kelelahan. D Untuk tujuan yang sama saya mengkonsumsinya pulihbesi dan besi karbonat.

Natrium tiosulfat Na 2 S 2 0 jam diminum atau diberikan secara intravena sebagai penangkal keracunan logam berat, arsenik dan sianida. Juga diresepkan untuk berbagai macam

11

radang kulit.

Karbon aktif Ini digunakan secara internal untuk keracunan makanan, peningkatan keasaman jus lambung, dan fermentasi di usus.

Amonium klorida digunakan dalam pengobatan untuk edema yang berasal dari jantung, untuk meningkatkan efek diuretik merkuri. Zat ini memiliki efek ekspektoran.

Kalsium klorida banyak digunakan dalam pengobatan sebagai agen hemostatik untuk pendarahan, penyakit alergi, dan juga sebagai penangkal keracunan garam magnesium. Ini juga digunakan sebagai obat penenang dalam pengobatan neurosis, asma bronkial, dan tuberkulosis.

Natrium klorida - 0,9% Larutannya dalam air disebut isotonik. Ini berfungsi untuk mengisi kembali cairan jika terjadi kehilangan besar oleh tubuh. Solusi dengan konsentrasi lebih tinggi" (3, 5 dan 10%) digunakan secara eksternal untuk proses inflamasi.

Besi klorida dan (III) dalam praktek medis digunakan sebagai desinfektan dan agen hemostatik.

Dari bahan anorganik yang paling banyak digunakan dalam pengobatan adalah berbagai logam dan paduannya. Dari sejumlah besar logam dan paduan, titanium, tahan korosibaja dan paduan yang mengandung kromium, kobalt, molibdenum. Bahan-bahan ini digunakan untuk membangun peralatan " jantung buatan- lampu " , pembuatan katup jantung buatan, untuk endoprostetik cacat jalinan besar itu orangnya.Logam sering digunakan dalam kombinasi dengan polimer dan berbagai produk keramik.

12

Kesimpulan.

Saat ini terdapat banyak pusat ilmiah di dunia yang melakukan berbagai penelitian kimia dan biologi. Negara-negara terkemuka di bidang ini adalah Amerika Serikat, negara-negara Eropa: Inggris, Prancis, Jerman, Swedia, Denmark, Rusia, dll. Di negara kita ada banyak pusat ilmiah yang berlokasi di Moskow dan wilayah Moskow (Pushchin o Obninsk, Chernogolovka), St.Petersburg, Novosibirsk, Krasnoyarsk, Vladivostok... Meskipun, sejujurnya, perlu dicatat bahwa di bidang ini (seperti dalam semua sains Rusia secara keseluruhan) ada beberapa “penurunan”" , terkait dengan kurangnya pendanaan dan krisis ekonomi umum di Federasi Rusia, dan dengan masalah brain-drain ("pengurasan otak") ke negara-negara yang lebih menguntungkan secara ekonomi. Namun, banyak lembaga penelitian Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, Akademi Kedokteran Rusia n auc. Akademi Ilmu Pertanian Rusia, Kementerian Kesehatan dan Industri Medis terus melakukan penelitian ilmiah riset, meski tidak dalam kekuatan penuh. Salah satu pusat terkemuka di negara ini adalah Institut Kimia Bioorganik dinamai M.A.Shemyakin dan Yu.A.Ovchinnikova, Institut Biologi Molekulerdinamai V.A.Engelhardt,Institut Sintesis Organikdinamai N.D. Zelinsky, Lembaga fisikokimia Biologi, Universitas Negeri Belozersky Moskow, dll. Saint Petersburgkita dapat mencatat Institut Sitologi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, kimia dan biologi a-kamu Negara Universitas, Institut Kedokteran Eksperimental RAMS, Institut Onkologi RAM saya. Petrova, Institut Produk Biologi Sangat Murni MZiMP, dll.

Masalah utama yang dipecahkan dalam beberapa tahun terakhir oleh biologi fisikokimia adalah sintesis protein dan asam nukleat, pembentukan nukleotida urutan genom banyak organisme (termasuk penentuan urutan nukleotida lengkap genom manusia), mengarahkan pengangkutan zat melalui membran biologis; pengembangan obat baru, bahan baru untuk penggunaan medis, misalnya, untuk bioprostetik. Perhatian khusus diberikan pada pengembangan bioteknologi, yang seringkali lebih hemat biaya dan efisien dibandingkan bioteknologi tradisional, belum lagi ramah lingkungan. Pekerjaan aktif sedang dilakukan untuk kloning tumbuhan dan hewan, serta produksi organ individu di luar tubuh. Yang patut mendapat perhatian khusus adalah keberhasilan para ilmuwan Swiss baru-baru ini(laporan pers pertama kali muncul pada akhir Februari 1997), diterima oleh kloning hewan ternak seekor domba yang dibesarkan dari kandang ambing induknya- domba; salinan genetik putrinya diberi nama Dolly. Hal ini menunjukkan bahwa kloning berpindah dari bidang eksperimen ilmiah murni ke bidang praktik. Perlu disebutkan pengobatan penyakit dengan metode baru terapi gen perubahan keturunan. Efek terapeutik dicapai melalui transfer" dikoreksi" gen atau menggunakan virus retro, atau implementasi liposom, mengandung konstruksi genetik. Terapi gen metode ah hanya Hai berasal, tapi dengan bantuan merekalah seorang gadis kecil yang sakit telah disembuhkan fibrosis kistik;Penggunaan terapi gen sangat menjanjikan dalam pengobatan penyakit yang diturunkan atau disebabkan oleh virus.

Kemungkinan besar, dengan menggunakan cara-cara tersebut, AIDS dan kanker akan dapat dikalahkan , flu dan banyak lainnya, penyakit yang kurang umum. Selain itu, mekanisme transformasi zat kimia dalam organisme dan seterusnya

Berdasarkan ilmu yang diperoleh, dilakukan pencarian bahan obat secara terus menerus. Sejumlah besar bahan obat yang berbeda saat ini diproduksi secara bioteknologi(interferon, insulin,interleukin, refnolin,somatogen,antibiotik, vaksin obat, dll.), menggunakan mikroorganisme (kebanyakan merupakan produk rekayasa genetika), atau melalui bahan kimia sintetik yang hampir tradisional.Teza, atau dengan bantuan fisika- metode isolasi kimia dari alambahan baku(bagian tumbuhan dan

13

binatang).

Tugas biologi kimia lainnya adalah mencari bahan baru yang dapat menggantikan jaringan hidup yang dibutuhkan untuk prostetik . Kimia telah memberi dokter ratusan pilihan berbeda untuk bahan baru.

Selain banyak pengobatan, dalam kehidupan sehari-hari masyarakat menjumpai pencapaian biologi fisik dan kimia di berbagai bidang aktivitas profesional dan kehidupan sehari-hari. Produk pangan baru bermunculan atau teknologi untuk mengawetkan produk yang sudah dikenal ditingkatkan.

Produk kosmetik baru sedang diproduksi , memungkinkan seseorang menjadi sehat dan cantik, melindunginya dari pengaruh buruk lingkungan. Berbagai bioaditif digunakan dalam teknologi untuk banyak produk. sintesis organik.Di bidang pertanian, digunakan zat yang dapat meningkatkan hasil (stimulan pertumbuhan, herbisida, dll.) atau mengusir hama. (feromon, hormon serangga), menyembuhkan penyakit tumbuhan dan hewan dan masih banyak lainnya...

Semua keberhasilan di atas dicapai dengan menggunakan pengetahuan dan metode kimia modern. Dalam biologi dan kedokteran modern NKimia memainkan salah satu peran utama, dan pentingnya ilmu kimia akan semakin meningkat. “Persimpangan ilmu pengetahuan” antara kimia dan biologi ternyata sangat bermanfaat.

14

Bibliografi.

1. Azimov A. Sejarah singkat kimia. Moskow: Mir, 1983.

2. Gabrielyan O.S. Kimia kelas 10. Moskow: Bustard, 2005.

3. Glinka N.L. Kimia umum. SPb: Kimia, 1999.

4. Kramarenko V.F. Kimia toksikologi. Kyiv: Sekolah Vysha, 1989.

5. Makarov K.A. Kimia dan kedokteran. Moskow: Pendidikan, 1998.

6. Oganesyan E.T., Knizhnik A.Z. Kimia anorganik. Moskow: Kedokteran, 1989.

7. Kamus ensiklopedis Soviet. Moskow, 1989.

Perkembangan ahli kimia telah digunakan untuk kebutuhan medis sejak zaman dahulu. Dengan demikian, studi Paracelsus tentang senyawa merkuri dan arsenik menjadi dasar iatrokimia - ilmu yang menggunakan senyawa kimia tertentu untuk mengobati penyakit. Penemuan zat yang mampu menghancurkan berbagai mikroba di lingkungan menjadi landasannya

metode desinfeksi. Jadi, untuk mendisinfeksi jaringan selama operasi, D. Lister menggunakan larutan fenol; P. Koch - larutan klorin merkuri, dan pada tahun 1909 Stretton menemukan sifat desinfektan larutan yodium dalam alkohol.

Penemuan penting lainnya oleh ahli kimia untuk pengobatan adalah sintesis berbagai serum yang memungkinkan terbentuknya kekebalan terhadap penyakit tertentu.

DEFINISI

Sintesis kimia organik– basis industri farmasi (produksi obat). Sumber sintesis obat adalah bahan anorganik (batuan, bijih, gas, air laut dan danau) dan bahan baku organik (kayu, tumbuhan, minyak, gas alam).

Ada dua klasifikasi obat - farmasi, yang digunakan dalam praktik medis, dan kimia, yang digunakan dalam bidang sintesis obat.

Tempat khusus dalam industri farmasi ditempati oleh produksi obat penghilang rasa sakit, agen antibakteri dan kemoterapi, vitamin dan hormon.

Obat penghilang rasa sakit

Zat-zat ini dicirikan oleh beberapa jenis tindakan - analgesik, anti-inflamasi dan antipiretik. Berdasarkan struktur kimianya, zat tersebut dapat dibedakan menjadi turunan asam salisilat (aspirin, natrium salisilat, dll) dan pirazolon (amidopyrine, antipyrine, analgin, butadione).

Obat tidur

Kebanyakan obat hipnotik merupakan turunan dari asam barbiturat, meskipun asam itu sendiri tidak memiliki efek hipnotis. Menurut mekanisme pengaruhnya terhadap sistem saraf pusat, mereka diklasifikasikan sebagai zat narkotika.

Obat tidur meliputi obat kerja panjang (barbital, fenobarbital), obat kerja menengah (nitrazepam, barbamyl) dan obat kerja pendek (noxiron, hexa-barbital).

Agen antibakteri dan kemoterapi

Kelompok obat ini termasuk antiseptik dan desinfektan. Ini terutama termasuk obat sulfonamida (sulfadimezin, sulfazin, norsulfazole, etazol, dll.) dan antibiotik. Mekanisme kerja sulfonamid didasarkan pada analogi struktural strukturnya dan struktur asam folat, yang disintesis oleh banyak bakteri.

Vitamin

DEFINISI

Vitamin- sekelompok senyawa organik dengan berat molekul rendah yang dicirikan oleh struktur kimia sederhana dan keragaman sifat kimia. Zat-zat tersebut digabungkan menjadi suatu kelompok khusus karena kebutuhan mutlaknya bagi organisme heterotrofik sebagai bagian integral dari makanan. Karena penemuan sifat kimia vitamin terjadi setelah penetapan peran biologisnya, vitamin secara konvensional diberi nama dengan huruf alfabet Latin (A, B, C, D, dll.).

Studi tentang vitamin membuka kemungkinan untuk memahami mekanisme kerja obat, dan juga memainkan peran penting dalam pengembangan kemoterapi.

Semua vitamin diklasifikasikan berdasarkan kemampuannya larut dalam air atau lemak. Dengan demikian, vitamin yang larut dalam air (C, PP, kelompok B, H) dan yang larut dalam lemak (kelompok A, D, E dan K) diisolasi. Vitamin ditemukan dalam makanan (Gbr. 1) atau dapat diperoleh melalui sintesis kimia.

Beras. 1 Vitamin dalam makanan.

Penggunaan polimer dalam pengobatan

Jumlah bahan polimer yang digunakan dalam pengobatan terus bertambah. Polietilen densitas rendah, busa poliuretan, polipropilen, epoksi, poliester dan polimer organosilikon, serta perekat khusus yang dapat merekatkan jaringan selama operasi, menggantikan bahan jahitan, banyak digunakan. Produksi karet dari karet juga telah diterapkan dalam pengobatan, mulai dari bantalan pemanas karet hingga tempat tidur tiup karet khusus untuk pasien dengan luka bakar parah.

Aspek penting dari penggunaan polimer dalam pengobatan adalah penggunaannya untuk pembuatan pengganti darah, serta dalam pembedahan untuk menggantikan tulang individu jika terjadi patah tulang, tulang rusuk, tengkorak, untuk pembuatan gigi palsu, pembuluh darah, ginjal buatan, katup jantung, dll.

Selang yang terbuat dari polivinil klorida digunakan untuk transfusi darah, dan plastik digunakan untuk membuat pembalut, tendon, dan prostesis mata.

Pembuatan lensa kontak

Tahun 1887 dapat dianggap sebagai tahun diperkenalkannya lensa kontak, ketika peniup kaca F. Müller membuat cakram kaca cekung sesuai pesanan dari salah satu kliennya. Pada akhir tahun 30-an, lensa pertama yang terbuat dari plastik - polimetil metakrilat (lensa keras) muncul, yang dibandingkan dengan kaca, lebih ringan, lebih tahan lama, dan relatif mudah dibuat.

Pada tahun 50-60an, lensa lunak muncul setelah Otto Wichterle dan staf laboratoriumnya memperoleh hidrogel dari kopolimer glikol metakrilat dan diglikol dimetakrilat. Bahan yang dihasilkan mengandung sekitar 40% air, bersifat elastis, inert secara kimia, stabil secara biologis dan mekanis.

Polimetil metakrilat (plexiglass atau plexiglass) merupakan bahan utama pembuatan lensa kontak, namun pengembangan yang terus dilakukan di bidang ini telah memungkinkan untuk mensintesis bahan baru, misalnya selulosa asetobutirat, poli-4-metilpentena. -1, kopolimer metil metakrilat dengan asam akrilat lebih baik dalam mentransmisikan oksigen.

PERKENALAN

Ahli kimia pada paruh kedua abad ke-20 melanjutkan pekerjaan nenek moyang mereka dan sangat aktif terlibat dalam studi tentang satwa liar. Tesis ini setidaknya dapat didukung oleh fakta bahwa dari 39 Hadiah Nobel bidang kimia yang diberikan selama 20 tahun terakhir (1977-1996), 21 hadiah (lebih dari setengah! dan ada banyak sekali cabang kimia) diterima untuk solusi permasalahan kimia dan biologi. Hal ini tidak mengherankan, karena sel hidup adalah kumpulan nyata molekul besar dan kecil yang terus berinteraksi, terbentuk, dan hancur... Sekitar 100.000 proses terjadi di tubuh manusia, masing-masing mewakili kombinasi berbagai transformasi kimia. Sekitar 2.000 reaksi dapat terjadi dalam satu sel tubuh. Semua proses ini dilakukan dengan menggunakan sejumlah kecil senyawa organik dan anorganik. Kimia modern ditandai dengan transisi ke studi senyawa organoelemen kompleks yang terdiri dari residu anorganik dan organik.

Bab 1. KIMIA DAN PENGOBATAN MODERN

Bagian anorganik diwakili oleh air dan ion dari berbagai logam, halogen dan fosfor (terutama), bagian organik diwakili oleh protein, asam nukleat, karbohidrat, lipid dan kelompok bioregulator molekul rendah yang cukup besar, seperti hormon, vitamin, antibiotik. , prostaglandin, alkaloid, zat pengatur tumbuh dan sebagainya.

Bagi dokter dan apoteker modern, studi tentang kimia anorganik juga sangat penting, karena banyak obat bersifat anorganik. Oleh karena itu, dokter harus mengetahui dengan jelas sifat-sifatnya: kelarutan, kekuatan mekanik, reaktivitas, dampak terhadap manusia dan lingkungan.

Pengobatan modern banyak mempelajari hubungan antara kandungan unsur kimia dalam tubuh dengan terjadinya dan perkembangan berbagai penyakit. Ternyata tubuh bereaksi sangat sensitif terhadap perubahan konsentrasi unsur mikro di dalamnya, yaitu unsur-unsur yang ada di dalam tubuh dalam jumlah kurang dari 1 g per 70 kg berat badan manusia. Unsur-unsur tersebut antara lain tembaga, seng, mangan, molibdenum, kobalt, besi, dan nikel.

Dari non-metaloid dalam sistem kehidupan, atom hidrogen, oksigen, nitrogen, karbon, fosfor dan belerang hampir selalu ditemukan dalam senyawa organik dan atom halogen dan boron baik dalam bentuk ion maupun partikel organik. Penyimpangan kandungan sebagian besar unsur tersebut pada organisme hidup seringkali menimbulkan gangguan metabolisme yang cukup parah.

Sebagian besar penyakit disebabkan oleh penyimpangan konsentrasi suatu zat dari norma. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa sejumlah besar transformasi kimia di dalam sel hidup terjadi dalam beberapa tahap, dan banyak zat yang tidak penting bagi sel itu sendiri, mereka hanya perantara dalam rantai reaksi kompleks; tetapi, jika suatu mata rantai putus, maka seluruh rantai tersebut sering kali berhenti memenuhi fungsi alihnya; kerja normal sel dalam sintesis zat-zat penting terhenti.

Telah terbukti bahwa perubahan konsentrasi seng berhubungan dengan perjalanan penyakit kanker, kobalt dan mangan - penyakit otot jantung, nikel - proses pembekuan darah. Penentuan konsentrasi unsur-unsur ini dalam darah terkadang memungkinkan untuk mendeteksi tahap awal berbagai penyakit. Jadi, perubahan konsentrasi seng dalam serum darah berhubungan dengan perjalanan penyakit hati dan limpa, dan konsentrasi kobalt dan kromium berhubungan dengan beberapa penyakit kardiovaskular.

Molekul organik memainkan peran yang sangat penting dalam menjaga fungsi normal tubuh. Mereka dapat dibagi menurut prinsip-prinsip yang melekat dalam desainnya menjadi tiga kelompok:

makromolekul biologis (protein, asam nukleat dan kompleksnya), oligomer (nukleotida, lipid, peptida, dll.) dan monomer (hormon, antibiotik, vitamin, dan banyak zat lainnya).

Bagi kimia, sangat penting untuk membangun hubungan antara struktur suatu zat dan sifat-sifatnya, khususnya tindakan biologisnya. Untuk tujuan ini, banyak metode modern yang merupakan bagian dari gudang ilmu fisika, kimia organik, matematika dan biologi digunakan.

Dalam ilmu pengetahuan modern, di perbatasan kimia dan biologi, banyak bermunculan ilmu-ilmu baru yang berbeda dalam metode yang digunakan, tujuan dan objek kajiannya. Semua ilmu-ilmu ini biasanya disatukan dalam istilah “biologi fisika-kimia”. Arah ini meliputi:

a) kimia senyawa alam (kimia bioorganik dan kimia bioanorganik, kimia bioorganik dan biokimia anorganik);

b) biokimia;

c) biofisika;

d) biologi molekuler;

e) genetika molekuler;

f) farmakologi dan farmakologi molekuler dan banyak disiplin ilmu terkait. Dalam sebagian besar penelitian biologi modern, metode kimia dan fisikokimia digunakan secara aktif. Kemajuan dalam cabang biologi seperti sitologi, imunologi dan histologi berhubungan langsung dengan perkembangan metode kimia untuk isolasi dan analisis zat. Bahkan ilmu klasik “biologis murni” seperti fisiologi semakin banyak menggunakan pencapaian kimia dan biokimia. Di AS, Institut Kesehatan Nasional AS saat ini mendanai bidang ilmu kedokteran yang berkaitan dengan penelitian fisiologis murni jauh lebih sedikit dibandingkan penelitian biokimia, karena fisiologi merupakan ilmu yang “tidak menjanjikan dan ketinggalan jaman”. Ilmu-ilmu yang sekilas tampak eksotik bermunculan, seperti fisiologi molekuler, epidemiologi molekuler, dll. Jenis tes biomedis baru telah muncul, khususnya enzim immunoassay, yang dapat digunakan untuk menentukan adanya penyakit seperti AIDS dan hepatitis; penggunaan metode kimia baru dan peningkatan sensitivitas metode lama kini memungkinkan untuk menentukan banyak zat penting tanpa melanggar integritas kulit pasien, setetes air liur, keringat, atau cairan biologis lainnya.

Jadi, apa fungsi semua ilmu di atas, yang merupakan cabang biologi fisika dan kimia yang berbeda?

Dasar kimia senyawa alam adalah kimia organik tradisional, yang pada awalnya dianggap sebagai kimia zat yang terdapat di alam hidup. Kimia organik modern menangani semua senyawa yang memiliki rantai karbon (atau digantikan dengan karbon heteroanalog), dan kimia bioorganik, yang mempelajari senyawa alami, telah menjadi cabang ilmu tersendiri. Kimia senyawa alami muncul pada pertengahan abad ke-19, ketika beberapa lemak, gula dan asam amino disintesis (ini terkait dengan karya M. Berthelot, F. Wehler, A. Butlerov, F. Kekule, dan lain-lain. ).

Polipeptida mirip protein pertama diciptakan pada awal abad kita, saat E. Fischer, bersama dengan peneliti lain, berkontribusi pada studi tentang gula. Perkembangan penelitian kimia bahan alam terus meningkat hingga pertengahan abad ke-20. Mengikuti alkaloid, terpen dan vitamin, ilmu ini mulai mempelajari steroid, zat pertumbuhan, antibiotik, prostaglandin dan bioregulator molekul rendah lainnya. Bersamaan dengan itu, kimia senyawa alam mempelajari biopolimer dan biooligomer (asam nukleat, protein, nukleoprotein, glikoprotein, lipoprotein, glikolipid, dll). Gudang utama metode penelitian terdiri dari metode kimia organik, tetapi berbagai metode fisik, fisikokimia, matematika dan biologi juga secara aktif digunakan untuk memecahkan masalah struktural dan fungsional. Masalah utama yang dipecahkan oleh kimia senyawa alam adalah:

a) isolasi senyawa yang diteliti dalam keadaan individual menggunakan kristalisasi, distilasi, berbagai jenis kromatografi, elektroforesis, ultrafiltrasi, ultrasentrifugasi, distribusi arus berlawanan, dll;

b) pembentukan struktur, termasuk struktur spasial, berdasarkan pendekatan kimia organik organik dan fisika menggunakan spektroskopi massa, berbagai jenis spektroskopi optik (IR, UV, laser, dll), analisis difraksi sinar-X resonansi magnetik nuklir, resonansi paramagnetik elektron, rotasi dispersi optik dan dikroisme melingkar, metode kinetika cepat, dll.;

c) sintesis kimia dan modifikasi kimia senyawa yang diteliti, termasuk sintesis lengkap, sintesis analog dan turunannya, untuk memastikan struktur, memperjelas hubungan antara struktur dan fungsi biologis, dan memperoleh obat yang berharga untuk penggunaan praktis;

d) pengujian biologis terhadap senyawa yang diperoleh secara in vitro dan in vivo.

Pencapaian terbesar dalam kimia senyawa alami adalah penguraian struktur dan sintesis alkaloid, steroid dan vitamin yang penting secara biologis, sintesis kimia lengkap dari beberapa peptida, prostaglandin, penisilin, vitamin, klorofil dan senyawa lainnya; struktur banyak protein, urutan nukleotida banyak gen, dll. telah ditetapkan. dan seterusnya.

Munculnya ilmu biokimia biasanya dikaitkan dengan ditemukannya fenomena katalisis enzimatik dan katalis biologis enzim itu sendiri, yang pertama kali diidentifikasi dan diisolasi dalam keadaan kristal pada tahun 20-an abad kedua puluh. Biokimia mempelajari proses kimia yang terjadi secara langsung pada organisme hidup dan menggunakan metode kimia dalam mempelajari proses biologis. Peristiwa besar dalam biokimia adalah penetapan peran sentral ATP dalam metabolisme energi, penjelasan mekanisme kimia fotosintesis, respirasi dan kontraksi otot, penemuan transaminasi, penetapan mekanisme pengangkutan zat melalui membran biologis, dll.

Biologi molekuler muncul pada awal tahun 50-an, ketika J. Watson dan F. Crick menguraikan struktur DNA, yang memungkinkan untuk mulai mempelajari cara menyimpan dan menerapkan informasi herediter.

Prestasi terbesar biologi molekuler adalah penemuan kode genetik, mekanisme biosintesis protein di ribosom, dan dasar berfungsinya hemoglobin pembawa oksigen.

Langkah selanjutnya dalam jalur ini adalah munculnya genetika molekuler, yang mempelajari mekanisme kerja unit informasi herediter gen pada tingkat molekuler. Salah satu masalah genetika molekuler yang paling mendesak adalah pembentukan jalur untuk mengatur ekspresi gen: memindahkan gen dari keadaan aktif ke keadaan tidak aktif dan sebaliknya; pengaturan proses transkripsi dan translasi. Penerapan praktis genetika molekuler adalah pengembangan metode rekayasa genetika dan terapi gen, yang memungkinkan untuk memodifikasi informasi herediter yang disimpan dalam sel hidup sedemikian rupa sehingga zat-zat yang diperlukan akan disintesis di dalam sel itu sendiri, yang menghasilkan dimungkinkan untuk memperoleh banyak senyawa berharga secara bioteknologi, serta menormalkan keseimbangan zat yang terganggu selama sakit. Inti dari rekayasa genetika adalah pemotongan molekul DNA menjadi fragmen-fragmen terpisah, yang dicapai dengan bantuan enzim dan reagen kimia, diikuti dengan penyambungan; Operasi ini dilakukan dengan tujuan memasukkan ke dalam rantai nukleotida yang disesuaikan secara evolusioner, sebuah fragmen baru dari gen yang bertanggung jawab untuk sintesis zat yang kita butuhkan, bersama dengan apa yang disebut pengatur bagian DNA yang memastikan aktivitas "mereka" gen. Saat ini, dengan bantuan rekayasa genetika, banyak obat diproduksi, terutama yang bersifat protein: insulin, interferon, somatotropin, dll.

Bab 2. KULIAH PILIHAN “KIMIA DAN PENGOBATAN”

pelatihan kursus kedokteran kimia

Di era informasi kita – era modernisasi pendidikan biologi dan kimia, anehnya, anak-anak sekolah hanya memiliki sedikit pengetahuan tentang tubuh mereka, cara menjaga kesehatan dan keluar dari situasi di mana tubuh memerlukan “perbaikan”. Untuk mengidentifikasi alasan diperlukannya “perbaikan”, Anda perlu mengetahui seperti apa tubuh manusia dari sudut pandang kimia dan biologi, apa yang mendasari pemeliharaan dan pemeliharaan kesehatan, bagaimana membantu tubuh Anda mengatasi pilek, dan mana yang lebih baik digunakan: sediaan obat atau herbal.

Selama mempelajari mata kuliah ini terbentuklah konsep-konsep tentang kesehatan, komponen dan indikator kesehatan, faktor-faktor yang menentukan kesehatan (keturunan, pangan, kualitas lingkungan, gaya hidup), obat-obatan dan pengaruhnya terhadap tubuh, serta penggunaan yang benar. Kita harus selalu ingat bahwa “dosis dapat membunuh dan dosis dapat menyembuhkan.”

Kursus "Kimia dan Kedokteran" memungkinkan Anda membenamkan diri dalam sistem pertanyaan dalam biologi dan kimia: sifat kimia logam dan non-logam, reaksi kimia, kimia sel, makanan, keturunan tubuh.

Kehidupan didasarkan pada proses kimia, dan penyakit adalah akibat dari gangguannya di dalam tubuh, yang merupakan jawaban yang besar.

T.Paracelsus

Semuanya racun, tidak ada yang beracun, dan semuanya obat. Hanya dosisnya yang membuat suatu obat menjadi racun atau obat.

T.Paracelsus

Hidup adalah pergerakan abadi cairan antar sel dan di dalam sel. Menghentikan gerakan ini mengakibatkan kematian. Perlambatan sebagian gerakan ini di beberapa organ menyebabkan gangguan parsial. Perlambatan umum pergerakan cairan ekstraseluler menyebabkan penyakit.

Dokter A.S. Zalmanov, “Kebijaksanaan Rahasia”

Saya tidak berjalan di padang rumput - Saya berjalan di sekitar apotek, memilah-milah lemari arsip herbalnya Stepa tanpa batas, Stepa tak berujung, Anda adalah resep aneh yang ditulis oleh alam.

S.Kirsanov

Tidak ada hal lain di alam, baik di sini maupun di sana, di kedalaman ruang angkasa: Segala sesuatu - mulai dari butiran kecil pasir hingga planet - terdiri dari unsur-unsur tunggal.

S.Shchipachev

Apa yang tidak dapat disembuhkan oleh obat, dapat disembuhkan oleh besi; apa yang tidak dapat disembuhkan oleh besi, dapat disembuhkan oleh api.

Hippocrates

Tujuan kursus.

1. Memperluas pengetahuan siswa tentang tubuh sebagai pabrik kimia.

2. Terus mengembangkan pemahaman siswa tentang pentingnya menjaga kesehatan pada tingkat biologi dan kimia.

3. Mengembangkan keterampilan kedokteran dasar pada mahasiswa.

Tujuan kursus.

1. Memperbarui dan memperluas pengetahuan mahasiswa mengenai masalah kesehatan.

2. Mengajarkan anak sekolah menganalisis gaya hidup dilihat dari dampaknya terhadap kesehatan.

3. Mengembangkan keterampilan siswa dalam menilai keadaan fungsional tubuhnya.

4. Memberikan bimbingan kejuruan bagi siswa SMA.

Struktur dan konten kursus (34 jam)

contohnya adalah salep atau emulsi benzil benzoat - ester asam benzoat dan benzil alkohol C 6 H 5 – C (O) – O – CH 2 – C 6 H 5.

Sayangnya, obat-obatan ini menyebabkan alergi pada banyak pasien, sehingga metode pengobatan lama yang menggunakan unsur belerang dalam bentuk salep pada Vaseline masih relevan. Namun metode MP Demyanovich jauh lebih efektif, meski padat karya. Saat merawat dengan metode ini, larutan natrium tiosulfat 60% encer digosokkan ke kulit selama 10-15 menit. Setelah kulit mengering dan kristal muncul di atasnya, gosokkan larutan asam klorida 6% selama 10-15 menit. Anda diperbolehkan mencuci setelah tiga hari. Saat ini pasien sudah pulih.

Bagaimana Anda menjelaskan esensi metode Demjanovich dari sudut pandang ahli kimia?

Catatan. Saat menyelesaikan tugas ini, disarankan untuk mendiskusikan masalah pencegahan kudis. Ini adalah penyakit yang sangat menular yang ditularkan tidak hanya melalui kontak langsung dengan pasien, tetapi juga melalui barang-barang pribadinya - pakaian, handuk, dan juga melalui uang kertas. Cara terbaik untuk melindungi diri Anda dari kudis adalah dengan mengikuti aturan kebersihan pribadi dengan ketat.

Tugas 3. Dalam buku karya M.M. “Diet Rumahan” Gurvich untuk mereka yang menderita urolitiasis memberikan rekomendasi berikut: “Makanan ini mencakup jenis sayuran dan sayuran yang dianggap rendah kalsium dan valensi basa: kacang polong, kubis Brussel, labu.” Komentari rumusan ini dari sudut pandang seorang ahli kimia, dan jika bisa, juga seorang ahli agronomi.

Tugas 4. Untuk pengobatan anemia (kandungan hemoglobin rendah dalam darah), preparat besi telah lama digunakan, termasuk besi(II) sulfat, dan terkadang bubuk besi tereduksi. Ada juga resep tradisional kuno untuk anemia - "apel besi": beberapa paku ditancapkan ke dalam sebuah apel (lebih disukai varietas Antonovka) dan dibiarkan selama sehari. Kemudian kukunya dicabut, dan apel tersebut dimakan oleh pasien.

Bagaimana Anda menjelaskan keefektifan "apel besi" dari sudut pandang ahli kimia?

Tugas 5. Pengobatan herbal semakin populer, namun kebanyakan orang tidak secara ketat mengikuti aturan pembuatan ramuan dan infus, terutama takaran bahan bakunya, padahal hal ini sangat penting saat mengobati dengan cara ini. Kebanyakan herba direkomendasikan untuk diseduh dengan proporsi berikut: 20 g (satu sendok makan penuh) herba kering yang dihancurkan per gelas (200 ml) air mendidih, mis. perbandingan bagian massanya adalah 1:10. Di musim panas, Anda bisa menyiapkan blanko bukan dari yang dikeringkan, tetapi dari herba yang baru dipetik. Bagaimana cara menghitung perbandingan ramuan dan air dengan benar untuk mendapatkan infus dengan konsentrasi yang sama?

Catatan. Kadar air rumput yang dikeringkan dengan benar adalah 8–15%; pada tanaman yang baru dipetik, tergantung jenisnya, kadar airnya berkisar antara 70 hingga 95%.

Tugas 6. Untuk mengurangi keasaman sari lambung dan mengurangi aktivitas enzimatiknya pada tukak lambung dan tukak duodenum, maag dengan keasaman tinggi, dokter memiliki obat-obatan seperti bekarbonat (satu tablet mengandung ekstrak belladonna kering 0,01 g dan natrium bikarbonat 0, 3 g), magnesium oksida MgO, magnesia putih Mg(OH) 2 4MgCO 3 H 2 O, vicalin (yang meliputi BiNO 3 (OH) 2, Mg(OH) 2 4MgCO 3 H 2 O, NaHCO 3), hidroksida aluminium (dalam bentuk bubuk putih amorf), almagel (campuran gel Al(OH)3 yang dibuat khusus dengan MgO dan sorbitol).

Banyak pasien yang masih, tanpa adanya obat-obatan ini, menggunakan soda kue biasa untuk menghilangkan sakit maag (yang tidak disarankan oleh dokter!). Coba bandingkan mekanisme kerja semua obat ini dan jelaskan kelebihan apa yang dimiliki masing-masing obat tersebut. Mengapa dokter sekarang lebih memilih obat berbahan dasar Al(OH) 3 dan tidak menganjurkan minum soda untuk menetralisir kelebihan keasaman sari lambung?

Tugas 7. Atlet profesional biasanya membawa obat-obatan darurat untuk cedera ringan (misalnya, pergelangan kaki terkilir). Etil klorida C 2 H 5 Cl dalam ampul atau satu set dua kantong tertutup sering digunakan sebagai sediaan seperti itu: satu mengandung NH 4 NO 3 kering, yang lain mengandung air. Kedua obat tersebut bekerja dengan cara yang sama: menyebabkan pendinginan cepat pada sendi yang rusak - ini mengurangi rasa sakit dan bengkak. Namun, dari sudut pandang ahli kimia, tindakan mereka pada dasarnya berbeda. Coba jelaskan apa perbedaannya.

Petunjuk: titik didih etil klorida adalah 12–16 °C.

Tugas 8. Banyak orang mengetahui cara mengobati pilek atau linu panggul dengan menggunakan garam meja. Dipanaskan dalam penggorengan atau oven, dituangkan ke dalam kantong yang terbuat dari kain tebal, dan kantong tersebut dioleskan ke tempat yang sakit selama beberapa jam.

Sifat garam meja apa yang digunakan dalam resep ini? Ngomong-ngomong, alih-alih garam, Anda bisa menggunakan pasir bersih, yang diketahui sebagian besar terdiri dari SiO 2.

Tugas 9. Iklan krim obat dan kosmetik “Ksenia” berbicara tentang khasiat krim ini dalam mengembalikan keseimbangan garam pada jaringan otot dan tulang. Teks tersebut antara lain berisi kalimat berikut: “Sementara itu, “Ksenia” mencuci tulang Anda, memperjelas hubungannya dengan kalsium, yaitu jeruk nipis, dan menjadikan Anda buah beri dalam arti sebenarnya. Jika Anda menggunakan “Xenia”, Anda tidak berisiko mengalami pengendapan garam kalsium di aorta, jantung, dan ginjal. Anda akan terhindar dari osteochondrosis, kalsifikasi jaringan lunak, osteoporosis…” Apa dalam teks ini yang dapat menimbulkan keberatan dari seorang ahli kimia?

Komentari frasa ini dari sudut pandang seorang ahli kimia.

Tugas 10. Karies telah menjadi momok nyata bagi penduduk Rusia. Menurut statistik, lebih dari 96% populasi menderita penyakit ini. Salah satu upaya pencegahannya adalah perawatan gigi yang cermat. Dianjurkan untuk menyikatnya setelah makan. Namun ada satu pengecualian - jika Anda sudah makan buah beri atau buah asam, lebih baik tidak menyikat gigi selama satu jam, terutama dengan sikat yang keras. Mengapa?

Petunjuk: komposisi kimia email gigi mendekati komposisi mineral hidroksilapatit Ca 5 OH (PO 4) 3.

Tugas 11. Kalsium memegang peranan penting dalam kehidupan tubuh. Ion kalsium diperlukan untuk transmisi impuls saraf, kontraksi otot rangka dan otot jantung, pembentukan jaringan tulang, dan pembekuan darah. Sediaan kalsium banyak digunakan, khususnya dalam pengobatan patah tulang dan peningkatan pelepasan kalsium dari tubuh, yang terjadi pada pasien jangka panjang. Dokter memiliki beberapa persiapan kalsium di gudang senjata mereka. Yang paling umum digunakan adalah kalsium glukonat, laktat dan gliserofosfat dalam bentuk tablet. Obat-obatan ini memiliki efek yang serupa pada tubuh, sehingga dokter sering kali menyarankan untuk membeli salah satu obat tersebut, sehingga pasien memiliki hak untuk memilih.

Obat mana yang lebih rasional untuk dipilih di atas jika harganya kurang lebih sama?

Jawaban dan solusi

1. Ya, obat ini dapat digunakan tanpa resiko terhadap kesehatan. Endapan putih berupa kalsium karbonat CaCO 3 yang terbentuk sebagai hasil interaksi CaCl 2 dengan udara CO 2. Sejumlah kecil CaCO 3 sama sekali tidak berbahaya.

Perlu diingat bahwa kasus yang kami jelaskan masih merupakan pengecualian terhadap aturan umum - sebagian besar obat tidak dapat digunakan setelah tanggal kedaluwarsa yang tertera pada kemasan, karena sebagian besar merupakan senyawa organik dengan komposisi kompleks dan produk penguraiannya dapat menjadi racun.

2. Bila larutan natrium tiosulfat diasamkan, asam tiosulfat terbentuk:

Na 2 S 2 O 3 + 2HCl = H 2 S 2 O 3 + 2NaCl.

Asam tiosulfat dengan cepat terurai, melepaskan belerang dan belerang dioksida:

H 2 S 2 O 3 = S + H 2 O + SO 2.

Pada saat pelepasan, belerang memiliki efek yang sangat aktif pada tungau kudis; SO 2 memiliki efek serupa, itulah sebabnya metode Demyanovich memberikan hasil yang sangat baik.

3. Bagi seorang ahli kimia, ungkapan “valensi basa” menimbulkan kebingungan. Valensi adalah kemampuan suatu atom untuk mengikat atau mengganti sejumlah atom atau gugus atom lain sehingga membentuk suatu ikatan kimia. Namun yang dimaksud penulis dengan “valensi basa” hanya bisa ditebak. Jika Anda menggunakan buku referensi yang mencantumkan komposisi kimia produk nabati, Anda akan menemukan bahwa sayuran, selain kalsium, juga mengandung kalium, natrium, rubidium, litium, yaitu logam alkali. Dapat diasumsikan bahwa penulis menyebutnya “valensi basa”.

Penyebab urolitiasis adalah terganggunya metabolisme garam dalam tubuh, oleh karena itu komposisi mineral makanan sangat penting bagi pasien yang perlu memantau kandungan semua mineral dalam makanannya, termasuk logam alkali.

Lebih tepat lagi, dari sudut pandang seorang ahli kimia, nasehat ini harus dirumuskan sebagai berikut: “Sertakan dalam makanan sayuran dan sayuran yang miskin kalsium dan logam alkali.” Ada kata-kata dalam teks yang juga salah dari sudut pandang ahli biologi: istilah “varietas” harus diganti dengan istilah “spesies” atau “budaya”.

4. Zat besi digunakan untuk mengobati anemia, karena merupakan bagian dari hemoglobin. Apel direkomendasikan untuk pasien tersebut karena mengandung lebih banyak zat besi dibandingkan buah lainnya (rata-rata 2200 mg per 100 g produk). Besi dalam paduan pembuatan kuku larut, meskipun perlahan, dalam asam organik yang terkandung dalam apel. Apel bahkan lebih diperkaya dengan zat besi. Dipercaya bahwa dari semua varietas apel, Antonovka mengandung zat besi paling banyak, juga mengandung banyak asam, yang memfasilitasi pembubaran zat besi.

5. Mari kita menghitung nilai rata-rata aritmatika kadar air tanaman:

(70 + 95)/2 = 82,5% – segar,

(8 + 15)/2 = 11,5% – kering.

Untuk menyiapkan satu gelas infus, Anda perlu mengambil 20 g bahan mentah kering dan 200 g air. Jika fraksi massa air pada bahan baku kering adalah 11,5%, maka kandungan bahan tanaman kering adalah (100–11,5) = 88,5%. Kemudian

Kepadatan informasi, yang sangat penting bagi perkembangan sarana teknis modern untuk mencatat, mengumpulkan dan menyimpan informasi. 7. Penemuan paling penting dalam kimia abad XXI 2001 William Knowles, Ryoji Noyori dan Barry Sharpless “Untuk penelitian yang digunakan dalam industri farmasi - penciptaan katalis kiral untuk reaksi redoks.” 2002 John Fenn dan Koichi Tanaka "Untuk...

Hanya di posisi 4. Pembentukan produk lainnya (X, XI, XII, XIV dan XV) terlihat jelas dari diagram. Hormon estrogenik melekat pada organisme hewan, tetapi juga ditemukan pada tumbuhan, misalnya estron, ekstrak kelapa, dan bunga willow betina. Pada awalnya, ketika kimia estrogen steroid belum cukup berkembang, berbagai obat digunakan: folikulin - larutan berair yang diperoleh dari ...

Menguasai rahasia kimia modern akan memungkinkan Anda menguasai banyak profesi yang relevan dan diminati. Pengetahuan kimia memungkinkan untuk bekerja di bidang kedokteran, farmakologi, biokimia dan biofisika, biologi molekuler, geologi... Kimia adalah kunci sukses masa depan: ilmu yang diperoleh dari seorang tutor kimia di Kemerovo akan membantu Anda menguasai a profesi yang layak dan temukan tempat Anda dalam hidup.

Sebagian besar penelitian modern dilakukan “di persimpangan ilmu pengetahuan”, dan untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan yang diajukan, para ilmuwan dari berbagai spesialisasi dilibatkan: ahli biologi, fisikawan, dan, tentu saja, ahli kimia. Peran kimia harus ditekankan secara khusus: berkat perkembangan ilmu pengetahuan ini, banyak rahasia dunia kehidupan telah terungkap. Para peneliti telah mempelajari peran hormon dan enzim, menciptakan lebih banyak obat sintetik baru, dan menemukan banyak mekanisme fungsi sel... Daftarnya tidak ada habisnya. Satu hal yang jelas: tanpa ilmu kimia, perkembangan ilmu pengetahuan modern tentang alam dan kedokteran tidak terpikirkan.

Kimia dan kedokteran: kesatuan yang tidak bisa dipatahkan

M.V. Lomonosov berkata: “Seorang dokter tidak bisa menjadi sempurna tanpa pengetahuan kimia yang mendalam.” Kata-kata ini masih relevan hingga saat ini. Penciptaan obat sintetik dianggap sebagai salah satu pencapaian ilmiah terpenting abad ke-20. Banyak penyakit yang sebelumnya dianggap tidak dapat disembuhkan kini dapat disembuhkan. Pada abad ke-6, wabah ini merenggut jutaan nyawa; pada awal abad ke-20, ribuan orang meninggal karena flu. Berkat obat-obatan modern, yang diciptakan melalui upaya para ahli kimia dan apoteker, korban-korban ini dapat dihindari.

Kimia organik sintetik mulai berkembang pada pertengahan abad ke-19. Banyak pewarna buatan, senyawa aromatik dan obat-obatan bermunculan. Nenek moyang kemoterapi, yaitu pengobatan penyakit dengan bantuan obat-obatan yang dibuat secara artifisial, dianggap sebagai dokter Jerman Paul Ehrlich, yang pada tahun 1891 mengusulkan pengobatan malaria dengan menggunakan pewarna metilen biru. Obat ini ternyata kurang efektif dibandingkan kina: Ehrlich menjadi terkenal berkat penciptaan salvarsan, obat yang disintesis secara artifisial untuk pengobatan sifilis. Saat ini, ribuan obat sintetik telah dikembangkan, yang dapat digunakan untuk memulihkan kesehatan pasien yang beberapa dekade lalu dianggap putus asa.

Namun pengetahuan tentang kimia anorganik tidak kalah pentingnya, karena banyak obat-obatan modern yang bersifat anorganik.

Selain itu, tubuh manusia bereaksi cukup sensitif terhadap kekurangan atau kelebihan unsur kimia:

• penyakit onkologis berhubungan dengan perubahan kandungan seng dalam tubuh;
• kekurangan mangan menyebabkan penyakit jantung;
• nikel mempengaruhi proses pembekuan darah;
• Dengan kekurangan kalsium, penyakit pada sistem muskuloskeletal terjadi.

Pada abad kedua puluh, angka harapan hidup manusia meningkat dua kali lipat. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh penggunaan obat-obatan inovatif yang dibuat dengan partisipasi ahli kimia: kematian akibat tuberkulosis telah menurun seratus kali lipat, dari influenza sebanyak 10 kali lipat, dan dari aterosklerosis sebanyak 6 kali lipat.

Kimia merupakan ilmu yang tidak akan kehilangan relevansinya dalam waktu yang lama. Berkat ilmu kimia, umat manusia telah mencapai banyak keberhasilan. Di masa depan, peran ilmu kimia akan semakin meningkat: kerja sama antar disiplin ilmu telah terbukti sangat membuahkan hasil.